Qu'est-ce que la fabrication de tôles ? Un guide approfondi

Avant de choisir des services de fabrication de tôles sur mesure, veuillez poursuivre votre lecture pour obtenir un guide approfondi de ce qu'ils sont et d'autres concepts pertinents.

La fabrication de tôles consiste à découper, plier et assembler avec précision des tôles plates pour leur donner des formes élaborées. La fabrication de tôles peut faire appel à la découpe au laser pour la précision, au poinçonnage CNC pour les motifs fantaisistes et au pliage à la presse pour les tolérances.

Pour la résistance à la corrosion et le rapport poids/résistance, l'acier inoxydable et l'aluminium peuvent être utilisés. La densité de l'aluminium est de 2,7 g/cm³, tandis que celle de l'acier inoxydable est de 8,0 g/cm³. Les coffrets, supports et boîtiers industriels peuvent être fabriqués à l'aide de services de fabrication de tôles sur mesure.

Types de fabrication de tôles

Fabrication de tôles sur mesure

La fabrication de tôles sur mesure permet de fabriquer des composants métalliques répondant à des exigences spécifiques. Contrairement aux solutions standard, la fabrication sur mesure permet de contrôler le choix des matériaux, l'épaisseur, les dimensions et les géométries. Elle est essentielle pour l'aérospatiale, les appareils médicaux et les machines spécialisées. Par exemple, l'utilisation de Usinage CNC et la découpe au laser, les fabricants peuvent atteindre des tolérances serrées pour que les composants s'intègrent dans des assemblages complexes. En outre, la fabrication sur mesure permet d'intégrer le formage en plusieurs étapes pour assurer la fonctionnalité du produit.

Fabrication de tôles et fabrication de tôles sur mesure

La différence entre la fabrication de tôles standard et la fabrication sur mesure réside dans la spécificité et l'adaptation aux exigences de l'utilisateur final. La fabrication standard peut impliquer des processus et des matériaux préconçus pour des pièces uniformes. La fabrication sur mesure adapte la découpe, le pliage, le soudage et la finition aux besoins du projet. Alors que la fabrication standard peut utiliser l'acier inoxydable 304, la fabrication sur mesure peut opter pour l'Inconel pour les utilisations à haute température. Par conséquent, la fabrication sur mesure peut exiger une analyse par éléments finis afin d'optimiser les performances dans des conditions réelles.

Processus clés de la fabrication de tôles

Découpage et cisaillage

Le découpage et le cisaillage sont des opérations fondamentales dans la fabrication des tôles. La découpe au laser domine pour les géométries composées. Les machines de cisaillement à commande numérique tranchent les tôles pour maintenir des bords sans bavures. Les découpeurs au plasma traitent les matériaux plus épais en utilisant du gaz ionisé pour les découpes. La découpe au jet d'eau avec un trait de scie étroit brille dans les zones non affectées par la chaleur pour assurer l'intégrité du matériau. N'oubliez pas que le choix de l'outil approprié dépend de l'épaisseur, du type et de la précision du matériau.

Cintrage de la tôle Fabrication

Les plieuses, y compris les presses plieuses à commande numérique, sont essentielles au pliage précis des tôles. Elles permettent d'obtenir des tolérances de l'ordre du degré. Les presses plieuses CNC multi-axes permettent de réaliser des pliages complexes en une seule fois, ce qui réduit le temps de manipulation et les erreurs. Le choix de l'outillage (corps en V, rayon, etc.) a une incidence sur la qualité finale du pliage. Le retour élastique est un élément à prendre en compte. Il nécessite un pliage excessif ou des outils spécifiques pour l'angle désiré. La précision de la fabrication des tôles sur les cintreuses garantit l'ajustement des pièces lors de l'assemblage.

Formage et mise en forme

L'emboutissage, l'hydroformage et l'estampage permettent d'obtenir des formes composites reproductibles. L'emboutissage peut atteindre des profondeurs supérieures à deux fois le diamètre de la tôle pour les réservoirs de carburant. L'hydroformage utilise un fluide à haute pression pour former des formes avec une épaisseur de paroi uniforme pour les pièces aérospatiales. L'emboutissage dans des matrices progressives permet de produire des pièces complexes et de traiter des tôles minces. Chaque technique doit tenir compte des propriétés du matériau pour éviter les plis ou les déchirures.

Soudage et assemblage

Le soudage permet d'assembler des feuilles de métal lors de la fabrication. Les soudures TIG et MIG sont courantes. Grâce à son contrôle précis de la chaleur, le soudage TIG convient aux tôles minces pour éviter qu'elles ne se déforment. En revanche, le soudage MIG permet des soudures plus rapides sur des matériaux plus épais. Le soudage par points est essentiel pour les assemblages de tôles dans les châssis automobiles, car il permet d'obtenir des joints rapides et fiables. Lors de l'assemblage, les gabarits et les fixations assurent la cohérence, et le soudage robotisé accroît la fiabilité de la production en grande quantité.

Matériel et outils pour la fabrication de tôles

Équipement essentiel pour la fabrication de la tôle

• Cisailles hydrauliques.
• Appuyez sur les freins.
• Machines de découpe laser.
• Coupes au plasma.
• Découpeurs à jet d'eau.
• Poinçonneuses CNC.
• Machines de formage de rouleaux.
• Guillotine à tôle.
• Machines à souder.
• Machines à ébavurer.

Machines spécialisées pour la fabrication de tôles

• Presse à poinçonner à tourelle.
• Machines à plier CNC.
• Panneaux d'affichage.
• Machines à cintrer les tubes.
• Cintreuses à étirage rotatif.
• Machines à cintrer les rouleaux.
• Équipement de traitement des bobines.
• Marteaux-pilons.
• Machines à ourler.
• Machines à perler.

Outils de fabrication de tôles

• Bouts d'épingle à l'aviation.
• Couturières.
• Maillets et marteaux.
• Encocheuses à main.
• Freins en tôle.
• Rouleaux de glissement.
• Cleco Fasteners.
• Outils de perforation.
• Meuleuses d'angle.
• Encocheuses d'angle.

Fabrication de pièces en tôle et de boîtiers

Types de pièces pour la fabrication de tôles

Les pièces de tôlerie comprennent les supports, les châssis et les boîtiers. Les supports utilisés dans l'aérospatiale nécessitent des niveaux de tolérance serrés pour la verticalité de la structure. Pour l'électronique, les châssis doivent tenir compte du blindage EMI, qui peut être assuré par du cuivre ou de l'acier revêtu de nickel. Les boîtiers destinés à des utilisations industrielles peuvent utiliser de l'acier de calibre 14 à 16 pour résister à la corrosion et supporter les charges. Les géométries complexes des supports à courbures multiples nécessitent des machines à plier à commande numérique d'une grande précision.

Conception et production de boîtiers pour la fabrication de tôles

La conception des boîtiers en tôle tient compte des limites de contrainte des matériaux et de la gestion thermique. Les armoires de télécommunications extérieures soumises à de fortes contraintes peuvent utiliser de l'acier inoxydable de calibre 12 pour la solidité de la structure et la résistance à la corrosion. Les ingénieurs doivent également tenir compte des coefficients de dilatation thermique. Par exemple, l'aluminium a un coefficient de 23 x 10^-6/°C et peuvent se dilater dans des environnements à haute température. La découpe au laser avec des tolérances serrées peut être utilisée pendant la production pour l'ajustement des composants afin de réduire les problèmes d'assemblage. En outre, les fixations PEM, insérées à une pression pouvant atteindre 10 000 psi, peuvent permettre un assemblage fiable du boîtier sans compromettre la véracité de la tôle.

Fabrication spécialisée : Acier inoxydable et aluminium

Fabrication de tôles en acier inoxydable

L'acier inoxydable résistant à la corrosion est idéal pour les applications difficiles. L'avantage de la fabrication de tôles sur mesure en acier inoxydable est l'intégrité structurelle dans des conditions extrêmes. Par exemple, les qualités 304 et 316L sont utilisées dans les industries aérospatiale et médicale grâce à leur résistance aux piqûres et à la corrosion fissurante sous contrainte. En outre, la faible conductivité thermique de l'acier inoxydable nécessite une gestion de la chaleur pendant le soudage afin d'éviter le gauchissement des tôles plus fines. La découpe au laser peut offrir une précision avec un minimum de zones affectées par la chaleur afin de préserver les propriétés du matériau.

Fabrication de tôles d'aluminium

La conductivité thermique élevée de l'aluminium et sa légèreté exigent des considérations en matière de fabrication. Contrairement à l'acier inoxydable, la dissipation rapide de la chaleur de l'aluminium peut compliquer le soudage. Il est préférable de recourir au soudage TIG pour minimiser les fissures. En outre, les alliages 6061 et 5052 ont des propriétés mécaniques différentes qui nécessitent des traitements spécifiques. Le 6061 a besoin d'un traitement thermique après soudage pour restaurer sa résistance, ce qui n'est pas le cas du 5052. En raison de la souplesse de l'aluminium, la manipulation lors de la découpe et du formage doit éviter les rayures ou les déformations de la surface. Avec des revêtements protecteurs, l'usinage CNC peut aider à obtenir des tolérances serrées et une finition impeccable.

Applications de la fabrication de tôles

Industries et utilisations courantes des produits de tôlerie pour la fabrication des métaux

De nombreuses industries ont recours à la fabrication de tôles. Les alliages de titane et d'aluminium à haute résistance sont formés avec précision dans les fuselages, les réservoirs de carburant et les ailes des avions. Les constructeurs automobiles utilisent la tôle pour les panneaux de carrosserie et les sections de châssis afin d'assurer l'aérodynamisme et la sécurité en cas de collision. L'électronique utilise des métaux minces, découpés avec précision, pour les boîtiers et les dissipateurs de chaleur pour la gestion thermique et le blindage électromagnétique. En médecine, les tôles en acier inoxydable servent à fabriquer des instruments chirurgicaux et des dispositifs de stérilisation.

Exemples concrets de fabrication de produits en tôle

L'une des applications est la fabrication de peaux d'avions. Les tôles d'aluminium peuvent avoir une épaisseur de 0,016 pouce et épouser le profil aérodynamique de l'avion. Un autre exemple est celui des tôles d'acier galvanisé utilisées dans les systèmes d'échappement des automobiles. Elles doivent supporter des températures élevées et la corrosion. Dans la construction des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, les conduits en tôle galvanisée assurent une circulation optimale de l'air avec des tolérances précises afin de réduire les pertes d'énergie. En outre, l'industrie des semi-conducteurs utilise des boîtiers en tôle ultra-mince avec de faibles tolérances pour protéger les micropuces sensibles des facteurs environnementaux.

Vous ne pouvez donc pas nier l'importance des services de fabrication de tôles sur mesure dans l'industrie moderne. Si vous êtes à la recherche de telles solutions, il vous suffit de vous adresser à MXY Machining.